d라이브러리

1988년을 돌아보고 무엇이 이해의 가장 중요한 과학적 진보였는지 물어본다고 가정해 보자. 그럴 경우, 어떤 발견들은 확연히 드러나는게 아니기 때문에 실제적인 발견에만 국한시켜 얘기한다면 답변이 쉽지 않게 된다. 1944년 캐나다 출신의 미국 물리학자 '오스왈드 데어도르 에이버리'가 유전정보를 전달하는 것은 단백질이 아닌 '디옥시리보 핵산'(DNA)이라는 것을 발견했다. 이것은 그해의 가장 중요한 발견이었고 노벨상을 탈만한 가치가 있었다.

그러나 당시 학자들은 이 발견의 중요성에 대해 확신이 없었다. 그러나 시간이 지남에 따라 이 발견은 유전공학에서 전환점이 되었으며 이 방면의 혁명을 유도하게 되었다는 것이 확실해졌다. 허나 '에이버리'씨에 영예를 주기에는 너무 늦었다. 그는 이미 죽어버린 것이다.

내가 88년의 과학적 사건으로 꼽고 싶은 것은 어떤 발견이라기 보다는 인간을 포함한 사회학적인 것이다. 1988년은 '온실효과'라고 불리운 것에 사람들이 자각의 눈을 뜬 해였다.

온도에 관한 제대로의 기록은 겨우 1850년대부터 시작되었지만 1987년은 전반적으로 그때 이후 가장 따뜻한 해였으며 1988년은 이보다도 더욱 따뜻한 해 였음이 틀림없을 것이다.

왜 이런 현상이 생길까? 이것은 대기중의 이산화탄소가 열을 차단하기 때문에 생기는 것이다. 햇빛은 낮에 거의 간섭을 받지 않고 지상에 내려 쪼인다. 이에따라 지표면은 더워진다. 밤에는 지표면이 열을 방사하며 이 방사는 적외선파장의 형태를 취한다. 지구대기의 주된 성분인 산소와 질소는 보통의 빛과 마찬가지로 적외선파장도 통과시킨다.

그러나 이산화탄소는 적외선을 흡수해서 다시 모든 방향으로 내 뿜는다. 그래서 일부 적외선은 지표면에 다시오고 대기중에 이산화탄소가 없을 경우보다는 약간 땅을 덥게 한다.

이것은 좋은 현상이다. 만약 대기중에 이산화탄소가 없다면 지구는 계속 빙하시대의 상태로 남아있게 될 것이다. (또한 식물은 광합성을 위해 이산화탄소를 필요로 하므로 이산화탄소가 없다면 어떤 식물도 생장할 수 없고 따라서 아마도 박테리아를 빼고는 지상에 생명체가 없게 될 것이다.)

산업사회 이전에는 대기중 이산화탄소의 양이 약0.027%였다. 그것은 매우 적은양이었지만 식물들이 생장하는 것과 지구를 적당히 따뜻하게 하는데에 충분한 것이었다.

그러나 대기중 이산화탄소의 양은 꾸준히 증가해왔다. 1958년까지에는 이산화탄소의 비율이 대기중 0.035%나 되었으며 또 계속 그 비율이 높아지고 있는 것이다.

이런 증가가 대단한 양은 아닌것처럼 보이지만 지구가 명백히 따뜻해 지는데에는 충분한 양인 것이다.

지구의 평균기온(낮과 밤, 겨울과 여름의 기온변화를 평균한 것)은 1880년에는 58℉였다. 지금은 59.5℉이다. 1.5도가 높아진 것이며 대단한 수자는 아닌것 같다. 그러나 그 정도의 기온상승도 보다 길고 더운 열파(熱波), 보다 길고 나쁜 가뭄, 그리고 더욱 나쁜 해면의 상승과 관련지우면 많은 의미가 있는 것이다.

기온이 올라가면 물은 팽창하는 성질이 있어 해수면이 높아지는 부분적 요인이 되기도 한다. 대양에는 많은 물이 있고 1.5도 정도의 기온상승도 상당히 팽창에 기여한다. 1900년 이후 해면은 약6인치 높아졌으며 계속 높아지고 있다. 또한 더워지는 기온은 틀림없이 그린랜드와 남극의 빙산을 녹이게 된다.

만약 빙산이 완전히 녹아버리면(물론 상당기간이 걸리지만) 물이 바다에 흘러들어 해면은 약2백 피트 높아질 것이다. 네덜란드나 방글라데시, 델라웨어나 플로리다는 완전히 물아래 잠기게 될 것이다.

또한 다른 악순환의 가능성도 있다. 물이 더워지면 이산화탄소를 용해할 수 있는 능력이 떨어진다. 그것은 현재 물이 용해하고 있는 일부 이산화탄소를 대기속으로 방출하게 되는 것을 의미한다. 그러면 지구를 더욱 덥게 하는 역할을 하게 된다.

이런 얘기는 1988년에 갑자기 만들어진 새로운 발견이 아니다. 과학자들은 온실효과에 대해 생각해 왔고 몇해동안 관심을 가져왔다. 나 자신 1979년 8월에 출간된 어느 잡지에 여기서 말하고 있는 얘기를 쓴바 있다.

달리 말하면 10년전에 나는 경종을 울렸는데 물론 아무도 경청하지 않았다.

이제 1988년의 더위와 가뭄으로 '온실효과'라는 말은 익숙해졌고 사람들은 귀를 기우리고 있다. 그러나 기온은 불규칙하게 오르락 내리락 하는 것이며 앞으로 수년간, 전반적인 경향은 기온이 상승추세일지라도, 1988년 보다는 약간 서늘할 것 같다. 만약 이렇게 되면 사람들은 1988년 보다 더욱 나쁜 기상상태가 가까운 장래에 닥치기 까지는 다시 망각상태에 빠질 것이다.

어쨌든 이런 문제에 어떻게 대처할 것인가? 우리는 석탄과 석유의 연소를 줄이는 일부터 시작해야 한다.

이런 물질의 연소는 계속해서 이산화탄소를 대기중에 불어넣는 것이다. (열차단 역할뿐 아니라 폐에도 위험한 설파나 질소화합물 같은 오염물질과 함께)

천연가스는 연소시 석탄이나 석유보다는 적게 이산화탄소를 낸다. 그리고 수소는 연료로 사용될때 이산화탄소를 전혀 내지 않는다. 내 견해에 따르면 핵 에너지 조차도 석탄이나 석유보다는 낫다는 것이다. 핵 에너지는 위험을 안고 있지만 대단히 주의한다면 안전할 수 있고 방사성 폐기물도 안전히 처리될 수 있을 것 같다. 반면 석탄이나 석유의 연소는 안전하게 할길이 없다.

에너지 원(源)으로 가장 좋은 것은 물론 태양열일 것이다. 빛과 열은 어쨌든 지구에 오는 것이며 그 열을 지표면에 흡수되기 전에 사용한다면 결코 지구의 열량을 증가시키지 않고 기상변화도 초래하지 않을 것이다.

또한 반대 방향에서 일한다면 일단 대기중에 포함된 이산화탄소를 어떻게 제거할 것인가 하는 문제에 부닥친다.

최선의 길은 삼림을 키우는 것이다. 나무는 이산화탄소를 흡수해서 다른 어떤 식물들보다 효과적으로 절대 필요한 산소 가스를 생산해 낸다.
그런데도 이런 좋은 일을 하기는 커녕 우리는 정반대의 짓을 하고 있다. 지상의 삼림은 엄청난 비율로 베어 없어지고 있으며 특히 브라질 같은 열대지역에서 심하다. 이런 짓은 중단돼야 한다.

어떤 한 나라가 자기 경내(境內)에서 하는 짓에 대해 남이 상관할 바 없다는 식의 태도는 자살적인 것이다. 삼림의 상실은 모든 인류에게 이산화탄소의 공급을 늘리며 산소의 공급을 줄이게 될 것이다.

이것은 우리를 압박하는 위험의 전지구적 성격을 보여주는 예이며 어떤 나라도 그 자신법이 될 수 없다는 것을 증명하는 것이기도 하다. 해결책 역시 전지구적일 수밖에 없다.

Suppose we look back over 1988 and ask what the most important scientific advance of the year may have been.

That's not easy to answer if we confine ourselves to actual discoveries, because the inportance of some findings may not be immediately apparent. Back in 1944, a Canadian-American physician, Oswald Theodore Avery, discovered it was deoxyribonucleic acid(DNA), and not protein, that carried genetic information. That was easily the most important discovery of the year and was well worth a Nobel Prize.

At the time, however, scientists weren't convinced of the importance of the discovery, and by the time it became clear that it had been a turning point in genetics and had led to a revolution in the field, it was too late to honor Avery appropriately. He was dead.

Therefore, as my candidate for the scientific event of the year, let me choose something sociological, something that involves people rather than discoveries. 1988 was the year in which people became aware of something called the "greenhouse effect."

Adequate temperature records go back only to the 1850s, but 1987 was the warmest year for the Earth as a whole since then, and 1988 will undoubtedly prove to have been warmer still.

Why is this? Because carbon dioxide in the atmosphere acts as a heat trap. Sunlight reaches Earth by day, passing through the atmosphere with little interference, and warming Earth's surface as a result. At night, the Earth radiates that heat into space, such radiation taking the form of infrared waves. The chief components of Earth's atmosphere, oxygen and nitrogen, are as permeable to infrared as they are to ordinary light. Carbon dioxide, however, absorbs infrared and reradiates it in all directions. Some returns to the surface and keeps the Earth a little warmer than it would be if there were no carbon dioxide in the atmosphere.

This is a good thing. If there were no carbon dioxide in the atmosphere, the Earth would be in a perpetual ice age. (Also, plants need carbon dioxide for photosynthesis, so that without that gas in the atmosphere, no plants would grow and there would be no life on Earth, except, possibly, bacteria.)

The amount of carbon dioxide in the atmosphere before our present industrial age began was about 0.027 percent. That's very little but it was enough to keep the plant world growing and to keep the Earth reasonably warm.

However, the amount of carbon dioxide in the atmosphere has been rising sreadily. By 1958 carbon dioxide made up 0.030 percent- and still going up. That increase doesn,t seem like much but it's enough to keep the Earth growing distnctly warmer.

The Earth's average temperature (evened out for changes of day and night, winter and summer) was about 58 degrees Fahrenheit back in 1880. It is about 59.5 degrees F now. That's a rise of 1.5 degrees and that, too, doesn't seem like much. That rise, however, means a lot in terms of longer and warmer heat waves, longer and worse droughts-and, worse yet, rising sea levels.

Partly, the rising sea level arises from the fact that water expands as the temperature goes up. There's lot of water in the ocean, and even a 1.5 degree rise expands it quite a bit. Since 1900, the sea level has risen by about 6 inches and it is still going up. Then, too, the warmer temperatures should cause the ice caps in Greenland and Antarctica to begin to melt.

If the ice caps melted completely(which would take awhile, of course) the water formed would empty into the sea, and the sea level would rise by about 200 feet. Places like the Netherlands, Bangladesh, Delaware and Florida would be completely under water.

There's even the possibility of a vicious cycle. As the water grows warmer, its ability to dissolve carbon dioxide grows smaller. That means that some of the carbon dioxide it now holds in solution will act to warm the Earth still further.

This is not a new discovery that has suddenly been made in 1988. Scientsts have thought about the greenhouse effect and been concerned about it for years. I myself wrote an article that was published in a magazine in August, 1979, in which I said much of what I've said here. In other words, 10 years ago, I was sounding the alarm but, of course, no one listened.

Now, because of the heat and drought of 1988, the phrase "greenhouse effect" has become familiar and people are listening. However, temperatures go up and down irregularly and the next couple of years are liable to be a little cooler than 1988 even though the general trend is upward. If this happens, I imagine that people will forget again, until a year comes in the near future that is even worse than 1988.

But what can we do about the problem? To begin with, we must cut down on the burning of coal and oil. Such burning constantly pours carbon dioxide into the atmosphere(along with pollutants such as sulfur and nitrogen compounds that also act as heat traps, and that are dangerous to the lungs as well.)

Natural gas, when burned, produces less carbon dioxide than coal and oil do, and hydrogen, when used as a fuel, produces no carbon dioxide at all. Even nuclear energy is to be preferred to coal and oil, in my opinion. Nuclear energy has its dangers, but with a great deal of care it might be made safe and the radioactive wastes might be disposed of safely, too. There is, on the other hand, no way of making the burning of coal and oil safe.

The best source of energy, of course, would be solar energy. Light and heat from the sun reaches Earth anyway, and if we use that heat before it is absorbed by Earth's surface, that would in no way increase the heat content of Earth or change the atmosphere.

Working form the other end, how can we remove the carbon dioxide once it is in the atmosphere? The best way is to encourage the growth of forests. Trees absorb carbon dioxide and produce the all-essential gas oxygen more efficiently than any other form of vegetation.

And yet far from doing this, we are doing the opposite. The forests of the Earth are being chopped down at a huge rate, espacially in tropical countries such as Brazill. This must be stopped. It is suicidal to maintain that what a country does within its own borders is its own business. The loss of the forests will increase the carbon dioxide supply and decrease the oxygen supply for all humanity. This is an example of the global nature of the dangers that oppress us, and proves that no nation can be allowed to be a law unto itself. Solutions must be global, too.
(c) 1988, Los Angeles Tines Syndicate.